Когда наступает жара, нужны общегородские планы по охлаждению

Недавняя череда волн жары в восточной Австралии напомнила нам, что мы в разгаре австралийского лета. На фоне очередного рекордно жаркого года в глобальном масштабе и учащения волн жары наши города становятся еще жарче. Это явление известно как городской тепловой остров, когда температура в городе может быть значительно выше, чем в окружающих сельских районах.

Разница температур вызвана рядом факторов: плотные строительные материалы поглощают больше солнечной энергии, меньше деревьев дают тень, а меньшее количество почвы снижает охлаждающий эффект от испарения. Здания также могут действовать как шерсть хаски, уменьшая скорость ветра и блокируя тепловое излучение в ночное небо. Кроме того, отработанное тепло от автомобильных двигателей, кондиционеров и других потребителей энергии добавляется к общей температуре воздуха. Даже небольшое повышение температуры воздуха увеличивает общий спрос на энергию, и около 25% наших счетов за электроэнергию приходится всего на 40 часов в год, когда сеть используется наиболее интенсивно. Экстремальная жара может выводить из строя железнодорожные пути, вызывать веерные отключения электроэнергии и обходиться в миллиарды из-за потери производительности. С 1900 года экстремальная жара убила больше австралийцев, чем лесные пожары, циклоны, землетрясения, наводнения и сильные штормы вместе взятые.

Существует ряд стратегий охлаждения городов. Деревья и парки обеспечивают тень и охлаждают воздух за счет испарения воды с листьев, снижая пиковые температуры на 1–5°C. Белые крыши, более отражающие, могут снизить счета за электроэнергию домохозяйств и общую температуру города. Зеленые крыши и стены (строения с интегрированной растительностью) обеспечивают охлаждение за счет тени и испарения, хотя обычно менее эффективны, чем белые крыши, и дороже в установке и обслуживании. Полив дорожных покрытий перед волной жары может снизить температуру, но необходимо учитывать, чтобы повышенная влажность не усиливала тепловой стресс. Крупномасштабная солнечная энергетика на крышах не только производит электричество, но и немного снижает температуру воздуха, затеняя крыши. Плотность застройки и теневые конструкции над улицами также могут способствовать стабилизации температур и уменьшению поглощения тепла.

Каждая стратегия имеет свои плюсы и минусы, и их эффективность зависит от типа города и климата. Для выработки оптимальных планов необходимо моделировать физику различных подходов, оценивать экономические последствия и последствия для здоровья. Каждый город уникален и требует индивидуального, интегрированного плана, разработанного для всего мегаполиса и реализуемого на местном уровне.